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10m 范围。
3.提高瓦斯抽放效果的技术措施
A.实施大直径钻孔从源头上提高瓦斯抽放量
遵循:五大一深抽放模式、大钻孔原则,开孔孔径不得低于
75mm,孔间距、排间距均
为
0.3m,做到横成排纵成列,以便封孔后规范连接。实践证明:增大钻孔直径可以有效提
高瓦斯抽放量,过去施工的穿层孔直径只有
75mm,孔径较小,瓦斯抽放效果不太乐观,
通过提高钻孔直径,单孔浓度达到了
80%以上,取得了很好的抽放效果。
B.封孔工艺改进创新
众所周知,钻孔封孔是瓦斯抽放工作中最为关键的环节,也是直接影响抽放效果的环
节。龙山煤矿以往采用的编织袋缠
PVC 管注聚氨酯封孔方法效果很不理想,而且封孔长度
仅
6m,钻孔抽放浓度就不高,大部分在浓度 45%以下,抽放一段时间后,浓度很快就衰减
到
20%以下,极大程度阻碍了瓦斯抽放工作的开展。为了解决这一问题,龙山煤矿在封孔工
艺改进方面进行了创新,取得了显著效果。对新施工的瓦斯抽放钻孔封孔工艺全面改进,淘
汰过去落后的封孔方法和封孔材料,采用特制冯安特
-布袋-聚氯乙烯管三组合封孔技术,
封孔深度由
6m 提高到 10m,封孔管径由 25mm 提高到 40mm,具体做法是在 1 根聚氯乙烯
管上捆绑上特制布袋,布袋呈兜状捆绑,将冯安特按照
1
∶1 的比例调配好倒入封孔器内,
随即注入到钻孔内,几秒内就可膨胀,完成封孔工作。目前只在
21041 底抽巷 4 个钻场进行
了试验,由于试验时间短,暂未发现问题,待成熟后再进行推广应用。
效果分析:通过在对
21041 底抽巷穿层孔封孔工艺的改进,大幅提高了瓦斯抽放浓度,
新钻孔单孔抽放浓度均在
80%以上,甚至高达 100%,抽放 6 个月后钻场瓦斯抽放浓度仍然
保持在
50%以上,抽放效果较好。实践表明:大管径、深封孔是提高瓦斯抽放效果最直接、最
有效的措施,也是今后瓦斯抽放工作发展的必然趋势。
C.“集气箱”的成功应用
龙山煤矿原来使用的钻场连接方式是在
2 根并行焊接的短节上焊接多个三通接头用软
胶管与钻孔连接。若钻孔略有积水就会堵塞管路造成孔口负压低,从而影响瓦斯预抽效果。
针对这一问题,经过不断探讨、比拟、分析,成功的研制出抽放钻场
“集气箱”,该装置能够
使钻孔内瓦斯、水、煤岩粉三者进行气、水、物自然分离,瓦斯被抽走,积水和杂物沉淀后通
过排水孔排出,彻底解决了抽放钻场、管路积水问题,保证了预抽效果。
结构特点与操作程序。集气箱由长
800mm、宽 800mm、高 1200mm 的钢板焊接而成,在
集气箱顶部焊接
66 个连接钻孔的直通,箱体一侧焊接 1 个短节与抽放管路连接抽放,在短
面
1 侧焊接 1 个排气口和放水口。连抽后安设闸阀进行控制,需要进行放水时,关闭钻场阀
门,打开放水阀门和排气阀门,放水结束后,操作顺序反之。
作用原理。钻孔在抽放过程中,会产生大量的瓦斯、水和少量的煤岩粉。根据三者物理性
质,煤岩粉、水会自动沉积到箱体底部,而瓦斯密度小,漂浮在箱体顶部,在抽放负压的作
用下,随抽放系统被抽走,积水和杂物沉淀后通过排水孔排出,形成气、水、物自然分离现
象。
连接方式。集气箱与钻孔连接采用钢丝管连接,接口处不再使用传统的铁丝捆绑方式,
改为钢丝箍
-螺丝固定方式,这种连接方式优点是:钢丝弹性性能较好,可以有效杜绝漏气
现象;可以定期紧固螺丝,可以保证钻孔时常处于紧密封闭状态。
效果分析。通过在
21041 下底板抽放巷安装集气箱后,效果十分显著,瓦斯抽放浓度、
抽放量明显提高,消除了抽放管路积水、连接管接口漏气现象,保证了抽放系统的稳定。
D.钻场管理
集气箱上每个连接管上都焊接有观测孔,实现了单孔观测。每个钻场汇合处均安设
1 个
孔板流量计进行计量,以便对单孔、钻场抽放数据异常情况进行观测、分析、采取有效措施进